CSPower ólom-karbon akkumulátor technológia és előnyök

CSPower ólom-karbon akkumulátor – Technológia, előnyök

A társadalom fejlődésével az akkumulátorok energiatárolásával kapcsolatos követelmények is egyre nőnek a különböző társadalmi eseményeken. Az elmúlt évtizedekben számos akkumulátortechnológia jelentős előrelépést tett, és az ólomakkumulátorok fejlesztése is számos lehetőséggel és kihívással nézett szembe. Ebben az összefüggésben a tudósok és mérnökök együttműködve szenet adtak az ólomakkumulátorok negatív aktív anyagához, és megszületett az ólom-szén akkumulátor, az ólomakkumulátorok továbbfejlesztett változata.

Az ólom-szén akkumulátorok a szelepvezérelt ólom-sav akkumulátorok fejlettebb formái, amelyek egy szénből készült katódot és egy ólomból készült anódot használnak. A szénből készült katódon lévő szén kondenzátorként vagy „szuperkondenzátorként” működik, amely lehetővé teszi a gyors töltést és kisütést, valamint a hosszabb élettartamot az akkumulátor kezdeti töltési szakaszában.

Miért van szüksége a piacnak ólom-karbon akkumulátorokra????

• * Lapos VRLA ólom-savas akkumulátorok meghibásodási módjai intenzív ciklus esetén

A leggyakoribb meghibásodási módok a következők:

– Az aktív anyag lágyulása vagy leválása. Kisülés során a pozitív lemez ólom-oxidja (PbO2) ólom-szulfáttá (PbSO4) alakul, majd töltés közben vissza ólom-oxiddá. A gyakori ciklusok csökkentik a pozitív lemez anyagának kohézióját az ólom-szulfát ólom-oxidhoz képest nagyobb térfogata miatt.

– A pozitív lemez rácsának korróziója. Ez a korróziós reakció a töltési folyamat végén felgyorsul a kénsav szükséges jelenléte miatt.

– A negatív lemez aktív anyagának szulfatációja. Kisülés során a negatív lemez óloma (Pb) is ólom-szulfáttá (PbSO4) alakul. Alacsony töltöttségi állapotban a negatív lemezen lévő ólom-szulfát kristályok megnőnek és megkeményednek, áthatolhatatlan réteget képezve, amely nem alakulhat vissza aktív anyaggá. Ennek eredményeként csökken a kapacitás, amíg az akkumulátor használhatatlanná nem válik.

• * Időbe telik az ólomakkumulátor újratöltése

Ideális esetben egy ólomakkumulátort legfeljebb 0,2°C-kal kell tölteni, és a teljes töltési fázisnak nyolc óra abszorpciós töltésnek kell lennie. A töltőáram és a töltési feszültség növelése lerövidíti a töltési időt a hőmérséklet-emelkedés miatti élettartam csökkenése és a pozitív lemez gyorsabb korróziója miatt a magasabb töltési feszültség miatt.

• * Ólom-karbon: jobb részleges töltési teljesítmény, több ciklus, hosszabb élettartam és nagyobb hatékonyságú mélytöltés

A negatív lemez aktív anyagának ólom-szén kompozittal való helyettesítése potenciálisan csökkenti a szulfatációt és javítja a negatív lemez töltésfelvételét.

Ólom-szén akkumulátor technológia

A legtöbb használt akkumulátor gyorstöltést kínál, amely egy órán vagy még több időn belül elvégezhető. Amíg az akkumulátorok töltés alatt vannak, továbbra is képesek kimeneti energiát szolgáltatni, ami lehetővé teszi számukra, hogy töltött állapotban is működőképesek legyenek, növelve ezzel a használatukat. Az ólomakkumulátoroknál azonban felmerült a probléma, hogy nagyon rövid idő alatt merültek le, és nagyon sokáig tartott a visszatöltésük.

Az ólomakkumulátorok eredeti töltésfelvételének visszanyerése azért tartott ilyen sokáig, mert ólom-szulfát maradványok csapódtak ki az akkumulátor elektródáira és más belső alkatrészeire. Ehhez az elektródák és az akkumulátor egyéb alkatrészei közötti szulfát időszakos kiegyenlítésére volt szükség. Az ólom-szulfát kicsapódása minden töltési és kisütési ciklusnál megtörténik, és a kicsapódás miatti elektronfelesleg hidrogéntermelést okoz, ami vízveszteséghez vezet. Ez a probléma idővel fokozódik, és a szulfátmaradványok kristályosodni kezdenek, ami rontja az elektróda töltésfelvételi képességét.

Ugyanazon akkumulátor pozitív elektródája jó eredményeket produkál annak ellenére, hogy ugyanazok az ólom-szulfát kicsapódások jelennek meg rajta, ami egyértelművé teszi, hogy a probléma az akkumulátor negatív elektródájában van. A probléma megoldása érdekében a tudósok és a gyártók úgy oldották meg, hogy szenet adtak az akkumulátor negatív elektródájához (katódjához). A szén hozzáadása javítja az akkumulátor töltésfelvételét, kiküszöbölve a részleges feltöltődést és az akkumulátor öregedését az ólom-szulfát maradványok miatt. A szén hozzáadásával az akkumulátor „szuperkondenzátorként” kezd viselkedni, tulajdonságait felhasználva az akkumulátor jobb teljesítménye érdekében.

Az ólom-szén akkumulátorok tökéletes alternatívát jelentenek azokban az alkalmazásokban, amelyek ólom-savas akkumulátorokat igényelnek, például a gyakori start-stop alkalmazásokban és a mikro/mild hibrid rendszerekben. Az ólom-szén akkumulátorok nehezebbek lehetnek más típusú akkumulátorokhoz képest, de költséghatékonyak, ellenállnak a szélsőséges hőmérsékleteknek, és nem igényelnek hűtőmechanizmusokat a működésükhöz. A hagyományos ólom-savas akkumulátorokkal ellentétben ezek az ólom-szén akkumulátorok tökéletesen működnek 30 és 70 százalékos töltési kapacitás között, szulfátkiválástól való félelem nélkül. Az ólom-szén akkumulátorok a legtöbb funkcióban felülmúlták az ólom-savas akkumulátorokat, de kisüléskor feszültségesés tapasztalható, mint a szuperkondenzátorok esetében.

ÉpítőiparCSPowerGyorstöltésű, mélyciklusú ólom-szén akkumulátor

Jellemzők a gyors töltésű, mélyciklusú ólom-szén akkumulátorhoz

• l Kombinálja az ólomakkumulátor és a szuperkondenzátor jellemzőit
• Hosszú életciklusú szolgáltatástervezés, kiváló PSoC és ciklikus teljesítmény
• Nagy teljesítményű, gyors töltés és kisütés
• l Egyedi rácsos és ólomragasztós kialakítás
• l Szélsőséges hőmérséklet-tűrés
• l -30°C és 60°C közötti hőmérsékleten működik
• l Mélykisüléses visszanyerési képesség

A gyors töltésű, mélyciklusú ólom-szén akkumulátor előnyei

Minden akkumulátornak megvan a maga rendeltetése, és nem nevezhető általánosságban jónak vagy rossznak.

Az ólom-szén akkumulátor talán nem a legújabb technológia az akkumulátorok terén, de számos olyan nagyszerű előnnyel rendelkezik, amelyeket még a legújabb akkumulátor-technológiák sem tudnak. Az ólom-szén akkumulátorok ezen előnyei közül néhányat az alábbiakban ismertetünk:

• Kevesebb szulfatálódás részleges töltöttségi állapotú működés esetén.
• Alacsonyabb töltési feszültség, ezáltal nagyobb hatásfok és a pozitív lemez kisebb mértékű korróziója.
• És az eredmény a ciklusidő javulása.

A tesztek kimutatták, hogy ólom-karbon akkumulátoraink legalább nyolcszáz 100%-os DoD ciklust bírnak ki.

A tesztek a következőkből állnak: napi kisütés 10,8 V-ra I = 0,2C₂₀ feszültséggel, körülbelül két óra pihentetés lemerült állapotban, majd egy újratöltés I = 0,2C₂₀ feszültséggel.

• l ≥ 1200 ciklus 90%-os DoD-nál (kisütés 10,8 V-ra I = 0,2C₂₀ mellett, körülbelül két óra pihentetéssel kisütött állapotban, majd újratöltés I = 0,2C₂₀ mellett)
• l ≥ 2500 ciklus 60%-os DoD-nál (kisütés három óra alatt I = 0,2C₂₀ feszültséggel, majd azonnali újratöltés I = 0,2C₂₀ feszültséggel)
• l ≥ 3700 ciklus 40%-os DoD-nál (kisütés két óra alatt I = 0,2C₂₀ feszültséggel, majd azonnali újratöltés I = 0,2C₂₀ feszültséggel)
• Az ólom-szén akkumulátorok hőkárosodása minimális a töltési-kisütési tulajdonságaik miatt. Az egyes cellák távol vannak az égés, robbanás vagy túlmelegedés kockázatától.
• Az ólom-szén akkumulátorok tökéletesen illeszkednek a hálózatra kapcsolt és a hálózaton kívüli rendszerekhez. Ez a tulajdonság jó választássá teszi őket napelemes rendszerekhez, mivel nagy kisütési áramot biztosítanak.

Ólom-szén akkumulátorokVSZárt ólom-savas akkumulátorok, zselés akkumulátorok

• Az ólom-szén akkumulátorok jobban teljesítenek részleges töltöttségi állapotban (PSOC). A hagyományos ólomakkumulátorok akkor működnek a legjobban és tovább tartanak, ha szigorú „teljes töltés”-„teljes kisütés”-teljes töltés” ​​rendszert követnek; a teljes és az üres állapot közötti töltésre nem reagálnak jól. Az ólom-szén akkumulátorok jobban működnek a kevésbé egyértelmű töltési tartományokban.
• Az ólom-szén akkumulátorok szuperkondenzátor negatív elektródákat használnak. A szén akkumulátorok egy szabványos ólom típusú akkumulátor pozitív elektródáját és egy szuperkondenzátor negatív elektródáját használják. Ez a szuperkondenzátor elektróda a szén akkumulátorok hosszú élettartamának kulcsa. A szabványos ólom típusú elektróda idővel kémiai reakción megy keresztül a töltés és a kisütés során. A szuperkondenzátor negatív elektróda csökkenti a pozitív elektróda korrózióját, ami maga az elektróda élettartamának meghosszabbításához vezet, ami pedig hosszabb élettartamú akkumulátorokat eredményez.
• Az ólom-szén akkumulátorok gyorsabb töltési/kisütési sebességgel rendelkeznek. A szabványos ólomakkumulátorok névleges kapacitásuk maximum 5-20%-a közötti töltési/kisütési sebességgel rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy az akkumulátorokat 5-20 órán keresztül lehet tölteni vagy meríteni anélkül, hogy az egységek hosszú távú károsodását okoznák. Az ólom-szén akkumulátorok elméletileg korlátlan töltési/kisütési sebességgel rendelkeznek.
• Az ólom-karbon akkumulátorok nem igényelnek karbantartást. Az akkumulátorok teljesen lezártak, és nem igényelnek semmilyen aktív karbantartást.
• Az ólom-karbon akkumulátorok költség szempontjából versenyképesek a zselés típusú akkumulátorokkal. A zselés akkumulátorok még mindig valamivel olcsóbbak, ha előre megvásároljuk őket, de a szén akkumulátorok csak valamivel drágábbak. A zselés és a szén akkumulátorok közötti jelenlegi árkülönbség nagyjából 10-11%. Vegye figyelembe, hogy a szén akkumulátorok körülbelül 30%-kal tovább tartanak, és máris érthető, miért jobb ár-érték arányú megoldás.